Дождевальные машины и установки для полива

Общие сведения

Искусственное увлажнение почвы в сочетании с другими агротехническими приёмами в лесном хозяйстве обеспечивает успешное выращивание посадочного материала в питомниках и других засушливых лесных площадях при создании лесных культур.

Полив (орошение) необходим для регулирования влажности почвы и воздуха, что позволяет создавать благоприятный для растения режим в течение всего вегетационного периода. Даже в зонах с достаточным и избыточным среднегодовым увлажнением почвы в отдельные периоды для оптимального развития растений естественной влаги бывает недостаточно.

При недостатке влаги в корнеобитаемом слое возникает состояние, при котором посевы, посадки и насаждения не получают достаточного количества элементов минерального питания. Это приводит к ослаблению роста и развития насаждений, потери их декоративности, ранней гибели. Оптимальная влажность почвы лежит в пределах 60% от её полной полевой влагоёмкости. На почвах с разным механическим составом критическая влажность лежит в пределах от 15% (среднесуглинистые почвы) до 2% (песчаные почвы).

Нормы и кратность полива растений зависят от их биологических и экологических особенностей, фазы развития, разветвлённости корневой системы, реакции на избыток или недостаток влаги, физико-механических свойств почвы и других факторов.

По характеру подачи воды к растениям на орошаемый участок различают два способа полива: поверхностный и внутрипочвенный.

Поверхностный полив, в свою очередь разделяется на самотёчный, дождеванием, аэрозольный, капельный.

Самотёчный поверхностный полив применяется при сравнительно ровном рельефе. Его можно проводить поднапуском или напуском воды.

При поднапуске полив осуществляется путём подачи воды самотёком к растениям по специальным бороздам, полосам, каналам и т. д. Наибольшее распространение данный способ получил в сельском хозяйстве.

При напуске полив осуществляется путём подачи воды самотёком на занятые посевом или посадкой и непосредственно увлажняет строчки посевов или рядки посадок в школьных отделениях питомников.

Дождевание — это наиболее распространенный способ полива. Оно применяется в зонах неустойчивого увлажнения, при орошении участков со сложным рельефом и водопроницаемыми почвами с близким залеганием грунтовых вод. Искусственное дождевание, подобно естественному дождю небольшой интенсивности, но достаточной длительности, создает наилучшие условия для роста растений. Благодаря ему уменьшается испарение вследствие высокой теплоёмкости воды температура околоземного слоя воздуха снижается в жаркое время суток и повышается в прохладные ночные часы. Дождевание позволяет легко регулировать норму и глубину промачивания почвы, подавать воду часто и в небольших количествах. Забор воды для дождевания может производиться из открытых или закрытых каналов, водоёмов, городских водопроводных систем с последующим разбрызгиванием дождевальными машинами и установками.

Аэрозольный (мелкодисперсный) полив применяют, в основном, при выращивании посадочного материала под пленкой и в теплицах. Этот способ основан на покрытии растений туманом, когда капли воды, осаждаясь на листьях растений, не скатываются, а находятся на них до полного испарения.

Внутрипочвенный способ полива заключается в подаче воды в почвенный горизонт растущих растений. Он подразделяется на два вида — капельное орошение и прикорневой полив.

Капельное орошение заключается в подаче воды к корневой системе растений малыми дозами через специальные точечные микроотверстия. Преимуществами этого способа являются: значительная экономия расходуемой воды, подаваемой к корневой системе, поддержание почвы у корневой системы во влажном состоянии, а в междурядьях — в полусухом, что облегчает обработку насаждений. Однако, такое орошение предъявляет повышенные требования к очистке воды.

Прикорневой полив заключается в подаче воды непосредственно в корневую зону растения с помощью гидробуров, инъекторов и систем индивидуального ухода за насаждениями. Подобные устройства обеспечивают строго дозируемую норму полива, практически исключая образование корки на поверхности почвы, не допускают образования дискомфортных зон на пешеходных и проезжих частях в процессе полива, могут быть использованы для внесения жидких минеральных удобрений и аэрирования.

К поливу предъявляются следующие требования:

• 1. Распределение воды по участку должно быть равномерным и соответствовать норме полива.
• 2. Полив не должен вызывать эрозию почвы, ухудшение ей структуры и плодородия.
• 3. При доставке воды к участку и при выполнении полива не допускаются потери на стоки и избыточное увлажнение.
• 4. Затраты ручного труда на выполнение операции полива должны быть наименьшими.

Дождевальные установки и специальные машины, применяемые при поливе, классифицируются по следующим признакам:

1. По способу перемещения и по типу разбрасывателей дождевальные установки делятся на стационарные, полустационарные и передвижные.

Стационарные установки позволяют, как правило, полностью автоматизировать процесс полива, так как дождеватели устанавливаются на весь сезон полива. Недостатком стационарных установок является их низкий коэффициент использования во времени.

Полустационарные установки обычно выполняются в виде передвижных полуавтоматических агрегатов для шлангового полива.

Передвижные установки более маневренные, однако требуют специально закреплённого для их обслуживания персонала.

2. По типу разбрызгивателей (насадок) дождевальные установки подразделяются на веерные и струйные.

Веерные насадки образуют поток воды в виде тонкой пленки, разрушающейся на мелкодисперсные капли. На орошаемом объекте насадки устанавливают неподвижно.

Струйные насадки создают направленный поток жидкости, в виде асимметричной струи. В момент полива насадки вращаются вокруг вертикальной оси, орошая при этом всю прилегающую к установке площадь, в зависимости от соответствующего радиуса распыла.

Насадки делятся на коротко струйные (радиус до 20м), среднеструйные (радиус до 30м) и дальнеструйные (радиус более 40м).

Система подачи воды к дождевальным машинам и установкам включает следующие элементы: источники воды, насосную станцию, трубопроводы или подводящие каналы и оросительную сеть на обрабатываемом участке.

Различают открытые, закрытые и комбинированные системы подачи воды.

В открытой системе вода на участок поступает по магистральным, распределительным и участковым каналам. При поверхностном поливе вода в поливные борозды, на полосы или чеки поступает самотёком.

Закрытая система состоит из сети стационарных или временных трубопроводов, проложенных от насосной станции до участка, а также на самом участке. Стационарные трубопроводы укладываются на глубину 0,6… 1,0 м (ниже границы промерзания грунта). Временные трубопроводы (на один поливочный сезон) размещаются на поверхности почвы.

Комбинированная система включает как открытые каналы, так и сеть трубопроводов.